BIM技术在预制装配式建筑设计中的应用 夏强

发表时间:2021/3/22   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:夏强 杨栋名
[导读] 摘要:随着这些年,我国建筑行业发展的速度变得越来越快,并且,呈现出欣欣向荣的景象。
        威海市建筑设计院有限公司  山东威海  264200
        摘要:随着这些年,我国建筑行业发展的速度变得越来越快,并且,呈现出欣欣向荣的景象。这全都要归功于装配式建筑的设计的优化和进步,作为装配式建筑设计中最为关键的一个组成部分,BIM技术发挥出了重大的作用,BIM技术不仅对于装配式建筑的质量有着重要的影响,而且也促进了我国建筑行业的发展,所以,笔者会分析BIM技术在装配式建筑设计中的应用,指出其存在的问题,目的是希望能够提升装配式建筑的质量。
        关键词:BIM技术;装配式建筑设计;应用实践
        引言
        建筑行业是国民经济重要构成,对其他产业健康、稳定发展起到保障作用。为使我国经济稳中推进,建筑行业应积极改革,将建筑能耗量降至最低,短缩工期,最大限度提升建筑工业化水平。BIM技术的开发与应用,在维持装配式建筑设计优势特征基础上,助推建筑物设计践行智能化、数字化发展路线,明显提升装配式建筑各部件设计准确度,打造高品质项目。
        一、BIM技术及装配式建筑
        1.BIM技术
        建筑信息模型(BIM),该模型建设时候将建筑项目内的各类数据、信息等设定为基础,通过数字模拟仿真建筑体的真实信息,呈现出的形式以数据库与三维模型为主,有可视化、模拟性、协调性、可出图性等诸多特征。BIM的概念最早始源于1975年,由查克伊士曼博士首次提出,但在后续几年中BIM概念并没有得到较高关注。直到2002年欧特克公司正式提出BIM的概念,而后该项技术在世界诸多工件建筑工程领域中得以使用。2002年BIM技术被引入我国,其发展脚步较为迟缓,直到“十三五”建筑业信息化发展纲要内屡次提出使用BIM技术,很多城市陆续出台BIM有关政策,该项技术在国内的应用范畴才有很大拓展。
        2.装配式建筑
        装配式建筑是将传统建造方法中的大量现场作业活动转移至工厂内进行,在工厂中加工制造好建筑施工所需的各种构件与配件,如楼板、墙板、楼梯等,运输至建筑施工现场,利用可靠的衔接方式于现场装配、安装而建造出的建筑。装配式建筑的特征主要如下:(1)在车间内生产加工完成大量的建筑部品;(2)工程现场进行大量的装配式作业,和传统现浇施工模式相比较,作业量及强度均有很大降低;(3)利用建筑、装修一体化设计及施工技术,促进装修与主体施工作业同步推进理想化状态形成过程;(4)设计的标准化与管理的信息化,伴随构建标准水平的提升,生产工效也有所提高,相对应的构件成本降低,联合现代工厂的数字化管理,能不断提升装配式建筑的性价比;(5)符合建设绿色建筑的要求。
        二、装配式建筑在实践应用中存在的问题
        1.设计水平及质量不高
        就目前来说,我国装配式建筑结构在实际应用的过程中存在的问题主要有设计水平和质量较低,但是由于目前现阶段装配式建筑结构的设计不够科学,所以会使得装配式建筑结构在实际的设计环节过程中,由于缺乏科学性,而频频出现问题,而且这种问题一旦出现很有可能会使得施工过程中发生安全事故。而另一方面,装配式建筑结构的设计水平和质量不高,是由于设计人员专业素质能力不够高,并未使用科学的检测技术,对装配式建筑设计进行全面的科学的检查,只是依靠着简单的人力资源来把建筑设计的结果进行了推算和模拟,因此,这极大的加剧了数据的不稳定性,从而使得建筑设计不够合理或者使得建筑设计的质量太差。再加上设计人员在对其进行设计时根本没有办法客观和明确的发现是哪里存在矛盾和冲突,所以在建筑设计的过程中也会埋下不少的安全隐患。


        2.预制构件设计专业程度不高
        现阶段装配式建筑结构应用的过程中,还有一个问题就是预制构件设置的专业程度不够高,而这种问题存在的原因是由于以下几方面引起的。首先,因为预制构件,它本身的设计就非常的繁杂,所以对于设计人员的专业素质和专业能力的要求都比较高。而且,由于预制构件的种类太多了,设计人员在进行设计工作之前,必须要设计出来图纸才可以继续后面的工作,但是设计人员在对图纸进行绘画的过程中,常常会发生尺寸和样式的信息有误的问题,这使得预制构件施工过程中频频地发生安全事故,而另一方面,由于目前的预制构件设计质量检验程序和检验的方式还不够完善,所以,也会使得预制构件出现设计专业程度较低的这一现象。
        三、BIM技术在装配式建筑设计阶段的具体应用
        1.模型转换
        以某装配式建筑工程为例,设计人员在运用BIM技术时,使用REVIT等软件产品,通过输出及输出接口,将建筑信息模型导入软件系统中,开展结构分析计算工作。随后,将计算结果及设计内容导入至REVIT软件中,在其基础上构建结构模型。在常规工程设计模式下,设计人员应在视图分析过程中,根据工作需求添加若干标注信息、下达相关操作指令。同时,采取文档形式,对所绘制施工图进行留存处理。对BIM技术的应用,实现了对结构分析模型构建及转换步骤的简化。但是,在这一操作过程中,有一定可能出现所转换BIM结构模型失真、数据丢失问题,难以实现无缝连接设计目的。因此,设计人员应注重对分工操作模式进行适当调整,分析各类转换问题的出现率、提前采取有效解决措施。例如,在结构模型与结构分析模型转换过程中出现构件错位、梁端钢筋长度偏差等问题时,应额外采取人工检查手段。
        2.拆分预制部件、优化整体设计水平
        采用BIM系统分析建筑结构模型,设计人员把结构模型整合至计算机系统内部,精确、全面获得建筑预制件所有信息,及时有效采集利用材质、规格等诸多信息,以此为据分析结构特征,有针对性整改预制件,满足装配式建筑设计现实需求。在初步选定装配式建筑构件后,采用BIM技术仿真模拟整体结构。确保装配式建筑模拟合理、有效,综合模拟结构各项性能指标。把BIM模型转型为有限元分析,考虑建筑结构有限元分析内的整体结构,测算出拟建建筑弹性模量,依照测算结果,整体优化装配式建筑整体设计水平。
        3.BIM三维建模及图纸设计
        BIM技术不仅可以在装配式建筑结构的三维立体建模工作当中得以运用,同时也可以用在装配式建筑预制部件的相关设计工作当中,这样一来,能够在一定程度上提升设计的准确率和工作效率,设计人员通过BIM三维虚拟仿真系统对装配式建筑模型进行设计,首先应该亲临建筑施工现场进行考察,对相关数据信息进行采集,运用BIM技术建立完成的数据库,将所需各项数据及时上传,其中,BIM系统就会分析这些数据信息,并且由设计人员进行操控,从而可以快速并且准确的设计出装配式建筑结构中部件的大小和尺寸,让建筑物的外在造型设计能够快速的被模拟出来,除此之外,因为BIM设计系统可以精准的分析出数据之间的关联性,所以如果存在数据遗漏或者是数据准确性不高,都会产生预警系统,然后让设计人员意识到,数据存在错误并进行修改。
        结束语:
        在装配式建筑设计领域中,BIM技术表现出高度适用性,不仅能有效调控建筑工程成本,还能明显提升建筑工程实施成效。在科技日新月异的时代中,BIM技术用于建筑领域中表现出良好效能,该项先进技术持有的优势能为我国建筑行业发展创造诸多便利条件,在保证建筑施工质量的基础上,最大限度提升建筑施工水平,减少社会环境污染,为我国建筑行业蓬勃发展输注更多能量,为人们创造良好生活生产环境。
        参考文献:
        [1]向明,田志刚,葛昕权.装配式建筑PC构件深化设计中存在的问题及应对措施探讨[J].绿色环保建材,2020,74(8):92-93.
        [2]张文昌,白青松.基于BIM技术下的装配式建筑智慧建造分析[J].智能建筑与智慧城市,2020,12(7):71-73.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: